Pangan fungsional dan nutrasetikal dari laut: Prospek dan tantangannya | Siahaan | DEPIK Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan 6874 21414 1 PB
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
DOI: 10.13170/depik.6.3.6874
REVIEW PAPER
Pangan fungsional dan nutrasetikal dari laut: Prospek dan tantangannya
Marine functional food and neutraceutical: Prospects and challenges
Evi Amelia Siahaan1, Ratih Pangestuti2*
1Balai
Bio Industri Laut-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Lombok Utara-NTB 83352,
Republik Indonesia; 2Pusat Penelitian Oseanografi-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Jl.
Pasir Putih 1 Ancol Timur Jakarta Utara 14430. * Email korespondensi : [email protected];
[email protected]
Abstract. The marine environment is a rich sources of natural bioactive compounds which are not used optimally. It
has been established that marine organisms contain a unique physicochemical characteristic that is very valuable to be
applied for food industry and pharmaceutical. Recently, numerous study have been shown that compounds extracted from
marine organisms possess various biological activities, including anticoagulant, anticancer and hypocholesterolemic.
Moreover, fish oil and marine bacteria have been claimed as a source of omega-3 while crustaceans and seaweeds
contained carotenoids and phenolic compounds. Based on a variety of biological activities of marine organisms, this review
focuses on the potential use of marine-derived compounds as functional food ingredients and nutraceutical including some
consideration of barriers for their application.
Keywords: Marine, Functional food, Neutraceutical, Prospect, Barrier
Abstrak. Laut menyimpan sumber bahan fungsional yang relatif belum dimanfaatkan secara optimal.
Karakteristik fisikokimianya yang kompleks dan tidak ditemukan pada biota terrestrial, menjadikan
bahan fungsional laut potensial untuk diaplikasikan dalam berbagai aspek seperti pengolahan makanan,
pengawetan, fortifikasi dan industri farmasi. Selain itu, banyak penelitian menunjukkan bahwa senyawa
yang diekstrak dari biota laut memiliki aktivitas biologis yang beragam. Sebagai contoh, peptida yang
diisolasi dari hidrolisat protein ikan serta fucans, galaktan dan alginat dari alga telah terbukti memiliki
aktifitas antikoagulan, antikanker dan hipokolesterolemik. Selain itu, minyak ikan dan bakteri laut
merupakan sumber yang asam lemak omega-3, sedangkan krustasea dan rumput laut mengandung
senyawa antioksidan seperti karotenoid dan senyawa fenolik. Berdasarkan beragam aktifitas bioaktif
yang terkandung pada bahan laut, review ini berfokus pada potensi senyawa laut sebagai bahan pangan
fungsional dan nutrasetikal sekaligus tantangan dalam pemanfaatannya.
Kata Kunci: Laut, Pangan fungsional, Nutrasetikal, Prospek, Tantangan
Pendahuluan
Konsep pangan fungsional dan nutrasetikal dapat didefinisikan sebagai pangan atau
komponen makanan yang berfungsi untuk meningkatkan kondisi ketahanan tubuh dan
mengurangi resiko terjangkitnya berbagai macam penyakit (Honkanen, 2009; Siro et al.,, 2008),
dengan kata lain, pangan fungsional merupakan substansi bioaktif dari bahan alami yang
difortifikasi ke dalam makanan sehingga makanan tersebut berpotensi untuk memberikan nilai
kesehatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan produk makanan bernutrisi pada
umumnya.
Ketertarikan peneliti mengenai pangan fungsional dan nutrasetikal dan sumbersumber alam yang memiliki kandungan bioaktif saat ini semakin meningkat. Pada awalnya,
sebagian besar produk pangan fungsional yang dipasarkan berasal dari tumbuhan, namun saat
ini produk yang berasal dari organisme laut semakin diminati karena memiliki keistimewaan
yang tidak dapat dijumpai pada sumber alam dari darat (Chong et al., 2011). Organisme laut
dapat hidup dalam lingkungan yang beragam sehingga untuk bertahan dari suhu, nutrien,
salinitas dan tekanan yang ekstrim; organisme tersebut beradaptasi dengan mensintesa
senyawa bioaktif. Disamping itu, spesies laut yang meliputi sekitar setengah dari total
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
273
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
keanekaragaman hayati dunia, laut menawarkan sumber yang sangat besar dalam
menghasilkan senyawa bioaktif baru (Rasmussen et al., 2007; Plaza et al., 2008). Hingga saat
ini, lebih dari 10.000 senyawa bioaktif telah berhasil diisolasi dan diidentifikasi dari organisme
laut. Semakin banyak penelitian yang berkaitan dengan kandungan bioaktif biota laut
menunjukkan potensi laut sebagai sumber daya yang unik untuk menjadi bahan pangan
fungsional. Sejumlah produk pangan fungsional baru yang menjanjikan telah diperkenalkan
pada pasar pangan internasional.
Beberapa jenis senyawa bioaktif yang digunakan sebagai pangan fungsional dan
memiliki khasiat yang sangat baik bagi tubuh dipaparkan pada Gambar 1 dan Tabel 1 Lebih
lanjut Freitas et al. (2012) mengulas tentang kemajuan alat-alat bioteknologi yang digunakan
untuk memproduksi senyawa bioaktif dari laut, termasuk enzim, yang digunakan pada industri
makanan. Dengan begitu, senyawa bioaktif berfungsi sebagai nilai tambah penting pada
nutrasetikal, produk kesehatan alami dan bahan untuk pangan fungsional yang dapat
digunakan untuk meningkatkan kesehatan dan mengurangi resiko penyakit.
Omega-3 (asam lemak tak jenuh ganda atau polyunsaturated fatty acid yang biasa
disingkat dengan PUFA) yang bersumber dari laut atau sumber lainnya sebagian besar adalah
asam eikosapentanoat (EPA) dan asam dokosaheksanoat (DHA). Pada manusia, asam linolenat dapat dikonversi menjadi EPA dan DHA melalui tahap elongasi dan desaturasi.
Namun secara umum, seafood merupakan sumber utama PUFA. Kandungan asam
dokosapentanoat (DPA) pada minyak ikan relatif lebih kecil dibandingkan dengan EPA atau
DHA. Namun, peran DPA sama pentingnya dengan peran EPA atau DHA. Banyak fakta
membuktikan bahwa asam lemak omega-3 memberikan banyak manfaat pada kesehatan
manusia. Uji pada hewan dan uji in vitro mengindikasikan bahwa asam lemak omega-3
mempengaruhi profil lipid pada darah, kesehatan jantung, komposisi membrane lipid,
biosintesis eicosanoid, sistem koordinasi sel, dan ekspresi gen (Hoffmann et al., 2009).
Gambar 1. Organisme laut (contoh: ikan dan mikroalga) sebagai sumber DHA dan EPA yang
bermanfaat bagi menusia
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
274
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Tabel 1. Bahan pangan fungsional dari laut dan manfaatnya
Jenis bahan
Asam
lemak
omega-3
Senyawa bioaktif
EPA, DPA, DHA
Sumber
Ikan, mamalia laut, alga.
Kitin/Kitosan
Kitosan
dengan
berat
molekul rendah (BMR)/
kitin
BMR,
chitooligosaccharide (COS),
chitooligosaccharide berat
molekul tinggi (BMT),
heterochitosan/heterochito
oligosaccharide, sulphated
hetero-COS, glukosamin
Kerang/tiram, kepiting,
udang, lobster, krill dan
pen pada cumi-cumi
Protein
Hidrolisat protein, peptida
bioaktif, enzim
Ikan (salmon, bonito,
sardine, tuna, belut
conger),
krustase,
moluska, alga
Pigmen
Klorofil,
xantofil
Fenolik/karbohidr
at
Plorotanin,
glutathion,
alginat, karaginan, agar,
fukoidan,
fursellaran,
laminaran
Lobster,
kepiting,
salmon, kakap merah,
tuna, trout, kerang hijau,
cumi-cumi,
octopus,
herring atlantik, herring
pasifik, alga, sponges,
bintang laut, anemone
laut, bulu babi, koral
Mikroalga, makroalga
,
, ε-karoten,
Manfaat
Mencegah dan mengobati
penyakit jantung koroner,
hipertensi, diabetes, radang
sendi dan inflamasi, penyakit
autoimun, kanker, serta untuk
penting untuk pertumbuhan
dan perkembangan otak dan
retina
Zat
antimikroba,
antiinflamasi,
antioksidan,
antikarsinogenik, anti-nuklear,
pencegahan dan pengobatan
penyakit ginjal, pencegahan
diabetes tipe II, sebagai serat
makanan, sebagai makanan
penurun
berat
badan,
mengurangi jumlah kolesterol
jahat
Zat antioksidan, anti-inflmasi,
penghambat
ACE,
antikoagulan,
antitumor,
antibakteri,
antihipertensi,
opioid, imunomodulator, dan
antitrombotik
Anti-inflamasi,
antioksidan,
anti-kanker, mencegah penyakit
jantung
dan
penyakit
neurodegenerative,
imunomodulator
Anti-koagulan,
antioksidan,
melindungi
jantung,
antiinflamasi, anti-tumor, antidiabetes,
antibakteri,
mencegah beberapa penyakit
vaskular
Sumber : Grienke et al. (2014); Hoffmann et al. (2009); Raafat and Sahl, (2009); Zhang et al. (2012); Ngo et al.
(2010); Nagaoka et al. (2011).
Asam dokosahexanoat (DHA) merupakan jenis PUFA yang memiliki rantai panjang
yang paling melimpah pada jaringan otak dan retina mata. DHA terbentuk secara alami dalam
ASI dan menjadi bagian yang sangat esensial bagi perkembangan otak dan mata bayi
(Hoffmann et al., 2009). Penjualan minyak ikan yang mengandung asam lemak omega-3 (EPA
dan DHA) mengalami peningkatan penjualan 35-40% pada tahun 2005-2006. Selain terdapat
pada ikan dan mamalia laut, omega-3 juga banyak terkandung pada bebrapa jenis alga dan
fungi laut. Saat ini DHA yang dihasilkan dari mikroalga dan sumber lain telah banyak
dipasarkan. Ekstrak alga yang diperoleh seringnya mengandung satu jenis PUFA yang spesifik
dibandingkan campuran dari beberapa jenis PUFA. Hal ini membuat ekstrak alga menjadi
lebih bernilai dibandingkan dengan ekstrak ikan yang mengandung beberapa jenis PUFA
(Tahergorabi et al., 2013).
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
275
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Kitin, Kitosan, Chito-Ologosakarida dan Glukosamin
Kitin adalah kandungan yang tersebar luas pada polisakarida laut, dan merupakan
salah satu komponen utama pada cangkang krustase dan limbah kerang dengan struktur yang
mirip dengan selulosa, yang dibentuk dari n-asetil-glukosamin (Meyers et al., 2008).
Berdasarkan berat keringnya, udang, kepiting, lobster dan ikan karang mengandung kitin
berkisar antara 14 hingga 35%, sedangkan limbah cangkang kering krill antartika mengandung
sekitar 40% kitin kasar. Karena daya larut kitin sangat rendah sehingga menghambat sebagian
besar pemanfaatannya, maka ketika diisolasi, kitin dapat dideasetilasi untuk menghasilkan
kitosan, yakni polimer kationik besar dengan aplikasi komersial yang luas di industri makanan,
farmasi dan pengolahan limbah (Rasmussen et al., 2007). Dalam praktiknya, kitin digunakan
secara eksklusif sebagai bahan baku untuk memproduksi kitosan, oligosakarida, dan
glukosamin. Kitin, kitosan dan turunannya banyak diaplikasikan dalam bidang pangan,
termasuk pemanfaatannya sebagai material antimikroba, edible film, aditif, nutrasetikal dan
pemurni air (Shahidi et al., 1999).
Chito-oligosakarida merupakan salah satu jenis turunan dari kitosan yang dapat
dihasilkan secara kimia atau dengan hidrolisis enzim kitosan. Saat ini, oligosakarida telah
menarik banyak perhatian dalam hal aplikasinya yang luas dibidang farmasi dan kedokteran,
dikarenakan karakternya yang tidak beracun, daya larut tinggi dan efek fisiologi positif seperti
penghambat enzim ACE, antioksidan, antimikroba, antikanker, imunostimulan,
hipokolesterolemik, hipoglikemik, dan antikoagulan (Wijesekara et al., 2010).
Glukosamin terdapat pada jaringan ikat dan tulang rawan sebagai komponen
glikosaminoglikan. Glukosamin telah banyak digunakan untuk mengobati osteoarthritis,
penyakit sendi yang ditandai dengan degenarasi tulang rawan pada manusia (Nagaoka et al.,
2011).
Karotenoid dan Xantofil
Karotenoid memberikan warna kuning, oranye, dan merah pada kulit, cangkang, atau
eksoskeleton pada hewan laut. Karotenoid juga terdapat pada berbagai jenis alga. Salah satu
peran yang paling penting dari karotenoid adalah sebagai prekursor vitamin A pada hewan
(Matsumoto et al., 2010). Karotenoid bersifat larut dalam lemak dan terikat pada lipoprotein
yang berbeda. Efek biologis dari karotenoid berkaitan dengan karakteristik antioksidan yang
dimilikinya, yakni membentuk perlindungan untuk mencegah peroksidasi lipid, aterosklerosis,
oksidasi DNA, dan kanker (Raghuveer et al., 2009). Karotenoid telah diimplikasikan secara in
vitro dan in vivo untuk mencegah kanker, pada hewan uji dan manusia, sebagai makanan
fitonutrien yang memiliki aktivitas pencegah kanker pada paru-paru, usus besar, payudara dan
kanker prostat (Das et al., 2008; Liu et al., 2009; Tapiero et al., 2004).
Fukoxanthin merupakan karotenoid laut utama yang terdapat pada rumput laut
cokelat. Penelitian telah menunjukkan bahwa fukoxanthin dapat menyembuhkan resistensi
insulin dan menurunkan gula darah melalui sekresi sitokin dari jaringan adipose putih.
Fukoxanthin dan metabolismenya fukoxanthinol dan halocynthiaxanthi yang diisolasi dari
kelompok Tunikata, Halocynthia roretzi, ditemukan dapat menghambat pertumbuhan sel
leukemia pada manusia (HL-60), sel kanker payudara manusia (MCF-7), sel kanker usus besar
manusia (Caco-2) (Miyashita et al., 2011).
Protein, Peptides and Asam amino
Hidrolisat protein ikan dihasilkan dari limbah ikan yang dihidrolisis menggunakan
enzim dan merupakan pendekatan alternatif untuk mengkonversi limbah ikan menjadi produk
protein nabati. Hidrolisat protein memiliki keseimbangan asam amino, dimana jumlah
masing-masing asam amino esensial sesuai dengan kebutuhan tubuh, dan dapat dicerna
dengan baik, daya penyerapan cepat dan memiliki komponen peptida bioaktif tertentu (Elias et
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
276
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
al., 2008). Peptida bioaktif diisolasi dari berbagai hidrolisat protein ikan telah menunjukkan
banyak potensi bioaktivitas diantaranya antihipertensi, antitrombotik, antikoagulan,
imunomodulator, dan antioksidan (Shahidi dan Zhong, 2011). Beberapa protein laut yang
paling umum digunakan pada makanan adalah kolagen, gelatin, dan albumin, yang semuanya
dapat diekstrak dari ikan maupun limbah produk seafood. Kolagen dan gelatin merupakan
protein yang unik karena kaya akan asam amino non-polar (lebih dari 80%) seperti glisin,
alanine, valin, dan prolin. Kolagen adalah protein jaringan ikat yang terdapat pada kulit, tulang
rawan, ligamen. Gelatin adalah protein yang terbentuk dari hidrolisis parsial kolagen
(Rasmussen et al., 2007). Gelatin memiliki kemampuan membentuk gel yang unik dan
digunakan pada makanan yang berfungsi untuk memberi tekstur, mengikat air, dan penstabil
pada beberapa produk makanan (Rustad, 2003). Zhu et al. (2010) menyatakan bahwa kolagen
yang bersumber dari laut dapat mencegah diabetes dan hipertensi dengan cara mempengaruhi
tingkat molekul yang terlibat dalam pathogenesis diabetes dan hipertensi. Hasil penelitian
Huang et al. (2011) membuktikan bahwa polipetida dari ikan sebelah Pardachirus marmoratis
yang bersal dari laut merah dapat menghambat pertumbuhan sel fibrosarcoma pada manusia
(HT-1080) dengan induksi apoptosis. Penelitian terbaru menyatakan bahwa polipeptida dari
ascidian dan moluska menunjukkan potensi antitumor (Rodriguez-Bernaldo de Quiros et al.,
2004).
Fenolik dan Polisakarida dari Alga
Penelitian nutrasetikal dan bioaktif dari alga terus meningkat sejalan dengan
meningkatnya jumlah spesies alga yang dibudidayakan. Alga kaya akan iodin, phlorotannin,
glutathione, fukoxantin, dan karbohidrat seperti alginate. Polisakarida alga seperti alginate,
fukoidan, karaginan dan agar memiliki peranan yang sangat penting dalam dunia industri,
terutama pada industri makanan. Pengkonsumsian serat alga secara konsisten telah
membuktikan adanya efek yang menguntungkan bagi kesehatan (Wijesekara dan Kim, 2010).
Fukoidan adalah serangkaian polisakarida sulfat yang banyak terdapat pada dinding sel
makroalga cokelat. Fukoidan telah dinyatakan memiliki banyak sifat fisiologi dan biologi,
diantaranya antikoagulan, antiviral, antitrombotik, anti tumor, dan antioksidan serat memiliki
pengaruh pada sistem inflamatori dan imun tubuh (Pomin dan Mourao, 2008; Berteau dan
Mulloy, 2003). Penelitian terbaru tentang pengujian fukoidan secara in vivo dan in vitro
menunjukkan bahwa fukoidan dapat mencegah oseteoarthritis secara efektif, penyakit ginjal
dan hati, penyakit menular, perlindungan dari kerusakan radiasi dan pengobatan untuk
envenomasi ular (Fitton, 2009). Beberapa penelitian lainnya telah membuktikan polisakarida
(kitin dan fukoidan) dari alga memegang peranan penting dalam perlindungan sistem
kardiovaskular (Cha et al., 2010). Phlorotannin, kelompok terbesar dari polifenol alga cokelat.
Phlorotannin berfungsi sebagai antioksidan, anti-inflamatori, anti-alergi, anti tumor, anti
diabetes, antibakteri, menghambat enzim transkriptase pada HIV-1 dan aktivitas penghambat
protease serta kemoprevensi terhadap kelainan pembuluh darah.
Pangan Fungsional dan Nutraeutikal dari Laut Saat Ini, Prospek dan Tantangannya
Ketertarikan peneliti dunia tentang pangan fungiosnal dan nutrasetikal dari laut telah
memacu beberapa konferensi internasional, diantaranya adalah "Konferensi Bahan Kelautan"
yang diselenggarakan di Oslo, Norwegia pada bulan September 2010, dan "Konvensi Bisnis
Biomarine," yang diselenggarakan di Nantes/Saint-Nazaire, Prancis 2011. Pasar pangan
fungsional dan nutrasetikal dari laut akan terus tumbuh dan berkembang.
Pengembang dan pemasar nutrasetikal laut dan bioingredients harus fokus untuk
mengidentifikasi produk untuk pasar domestik atau global; menjelajahi sumber asli untuk
pasar domestik, membangun infrastruktur yang ada, dan memperluas ke pasar luar negeri;
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
277
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
mengamankan sumber daya yang berkelanjutan melalui budidaya dan kultur sel; dan
membangun metode skrining dan pendekatan nutrigenomik.
Pengembangan produk pangan fungsional dan nutrasetikal laut sangat ditentukan oleh
pasar dan memerlukan strategi pemasaran yang baik. Perhatian khusus harus diberikan untuk
jenis produk dan bentuk yang paling cocok dari produk tersebut dalam hal kompatibilitas,
stabilitas, penerimaan konsumen, dan preferensi daerah. Untuk berhasil di pasar, produk juga
memerlukan pembuktian ilmiah berbasis bukti klinis.
Saat ini, industri pangan fungsional dan nutrasetikal berbahan dasar laut semakin
berkembang pesat, namun demikian perkembangannya tidak luput dari beberapa hambatan.
Terbatasnya kesediaan bahan baku/organisme laut yang dibutuhkan untuk memproduksi
bioaktif target, contohnya kuda laut yang mengandung peptida neuroprotektif (Pangestuti et
al., 2013), minyak ikan sidat yang mengandung albumin (Putri et al., 2016), kedua organisme
ini, meskipun memiliki senyawa penting, namun belum dapat dimanfaatkan karena jumlahnya
terbatas. Keterbatasan jumlah ikan sidat ini dikarenakan belum tersedianya teknologi budidaya
yang tepat untuk beberapa organisme laut dengan kandungan senyawa penting. Untuk itu,
teknologi budidaya organisme penting dari laut harus terus dikembangkan, sehingga senyawa
bioaktif yang diekstrak dari organisme laut tersebut dapat diproduksi dengan skala bessar,
sehingga pemanfaatannya optimal. Faktor lain yang menjadi hambatan adalah kurangnya
penerimaan masyarakat akan produk pangan fungsional. Hal ini dikarenakan kurangnya
pendekatan pada masyarakat untuk memperkenalkan manfaat dari produk pangan fungsional
maupun nutrasetikal dan masih kurangnya diversifikasi produk pangan fungsional yang
menarik, baik dari segi rasa maupun betuk. Maka dari itu, inovasi teknologi melalui
diversifikasi pangan fungsional dan nutrasetikal berbahan dasar laut perlu terus di galakkan,
guna tercapainya keberhasilan dalam pemanfaatan organisme laut sebagai bahan baku pangan
fungsional dan nutrasetikal.
Kesimpulan
Laut beserta isinya menyediakan kekayaan bioaktif dan nutrasetikal. Produk makanan,
suplemen atau produk kesehatan yang mengandung bioaktif yang bersumber dari laut
diekspektasikan dapat mengusai pasar karena banyaknya keuntungan kesehatan yang
diberikan. Diantara keseluruhan bioaktif laut yang tersedia, asam lemak omega-3 paling efektif
dalam memulihkan maupun mempertahankan kesehatan, maka penambahan omega-3 pada
makanan atau produk khusus telah menjadi pusat perhatian pada dunia penelitian. Saat ini,
banyak penelitian yang fokus pada alga dan kandungan nutrasetikalnya yang memberikan
banyak keuntungan pada kesehatan, yang sebagian besar adalah asam lemak omega-3,
antioksidan, dan bioaktif lainnya. Hingga saat ini, hanya sedikit bioaktif yang telah
teridentifikasi dari senyawa isolat laut dan dibutuhkan riset lanjutan untuk menemukan
metode aplikasi bioaktif untuk kesehatan manusia.
Kesimpulannya, bioaktif laut sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai pangan
fungsional. Pertama, karena sumbernya yang melimpah, sehingga dapat menjamin
ketersediaan dari bioaktif yang dibutuhkan. Kedua, karena bioaktif laut terbentuk secara alami
dan ekstraksinya tidak membutuhkan biaya besar. Dan yang terakhir yang tidak kalah
pentingnya adalah sifat biologi yang dimiliki oleh bioaktif laut yang dapat menghambat
berbagai jenis patogen dan penyakit. Sehingga penelitian dan pegembangan pangan fungsional
dari laut harus terus dilakukan secara konsisten untuk prospek kesehatan masa depan.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
278
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Daftar Pustaka
Bottegoni, C., R.A. Muzzarelli, F. Giovannini, A. Busilacchi, A. Gigante. 2014. Oral
chondroprotection with nutraceuticals made of chondroitin sulphate plus glucosamine
sulphate in osteoarthritis. Carbohydr Polymers, 109: 126-138.
Berteau, O., B. Mulloy. 2003. Sulfated fucans, fresh perspectives: Structures, functions, and
biological properties of sulfated fucans and an overview of enzymes active towards
this class of polysaccharide. Glycobiology, 13: 29-40.
Cha, K.H., H.J. Lee, S.Y. Koo, D.G. Song, D.U. Lee, C.H. Pan. 2010. Optimization of
pressurized liquid extraction of carotenoids and chlorophylls from chlorella vulgaris.
Journal of Agriculture and Food Chemistry, 58: 793–797.
Cha, K.H., S.W. Kang, C.Y. Kim, B.H. Um, Y.R. Na, C.H. Pan. 2010. Effect of pressurized
liquids on extraction of antioxidants from chlorella vulgaris. Journal of Agriculture
and Food Chemistry, 58: 4756-4761.
Cha, K.H., S.Y. Koo, D.U. Lee. 2008. Antiproliferative effects of carotenoids extracted from
chlorella ellipsoidea and chlorella vulgaris on human colon cancer cells. Journal of
Agriculture and Food Chemistry, 56: 10521-10526
Dawczynski, C., R. Schubert, G. Jahreis. 2007. Amino acids, fatty acids, and dietary fibre in
edible seaweed products. Food Chemistry, 103: 891-899.
Das, S.K., T. Hashimoto, K. Kanazawa. 2008. Growth inhibition of human hepatic
carcinoma hepg2 cells by fucoxanthin is associated with down-regulation of cyclind.
Biochimica et Biophysica Acta, 1780: 743-749.
Elias, R.J, S.S. Kellerby, E.A. Decker. 2008. Antioxidant activity of proteins and peptides.
Critical Review in Food Science and Nutrition, 48: 430-441.
Fitton, J.H. 2011. Therapies from fucoidan; multifunctional marine polymers. Marine Drugs,
9: 1731-1760.
Freitas, A.C., D. Rodrigues, T.A. Rocha-Santos, A.M. Gomes, A.C. Duarte. 2012. Marine
biotechnology advances towards applications in new functional foods. Biotechnology
Advance, 30: 1506-1515.
Gómez-Ordóñez, E., A. Jiménez-Escrig, P. Rupérez. 2010. Dietary fibre and physicochemical
properties of several edible seaweeds from the northwestern spanish coast. Food
Research International, 43: 2289-2294.
Grienke U., J. Silke, D. Tasdemir. 2014. Bioactive compounds from marine mussels and their
effects on human health. Food Chemistry, 142: 48-60.
Honkanen, P. 2009. Consumer acceptance of (marine) functional food. Marine Functional
Food, 1(1): 141–154
Hoffmann, D.R., J.A. Boettcher, D.A. Diersen-Schade. 2009. Toward optimizing vision and
cognition in term infants by dietary docosahexaenoic acid and arachidonic acid
supplementation: a review of randomized controlled trials. Prostaglandins Leukot
Essent Fatty Acids, 81: 151-158.
Huang, T.C., J.F. Lee, J.Y. Chen. 2011. Pardaxin, an antimicrobial peptide, triggers caspasedependent and ROS-mediated apoptosis in HT-1080 cells. Marine Drugs, 9: 19952009.
Liu, C.-L., Y.-S. Huang, M. Hosokawa, K. Miyashita, M.-L. Hu. 2009. Inhibition of
proliferation of a hepatoma cell line by fucoxanthin in relation to cell cycle arrest and
enhanced gap junctional intercellular communication. Chemistry and Biological
Interaction, 182: 165-172.
MacArtain, P., C.I.R. Gill, M. Brooks, R. Campbell, I.R. Rowland. 2007. Nutritional value of
edible seaweeds. Nutrition Reviews, 65: 535–543.
Matsumoto, M., M. Hosokawa, N. Matsukawa, M. Hagio, A. Shinoki, M. Nishimukai, H.
Hara. 2010. Suppressive effects of the marine carotenoids, fucoxanthin and
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
279
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
fucoxanthinol on triglyceride absorption in lymph duct-cannulated rats. European
Journal of Nutrion, 49: 243-249.
Meyers, M.A., P.-Y. Chen, A.Y.-M. Lin, Y. Seki. 2008. Biological materials: Structure and
mechanical properties. Progres in Materials Science, 53: 1-206.
Miyashita, K., S. Nishikawa, F. Beppu, T. Tsukui, M. Abe, M. Hosokawa. 2011. The allenic
carotenoid fucoxanthin, a novel marine nutraceutical from brown seaweeds. Journal
of Science and Food Agriculture, 91: 1166-1174.
Miyashita, K. 2013. Anti-obesity therapy by food component: unique activity of marine
carotenoid, fucoxanthin. Obesity and Control Therapies, 1:4.
Nagaoka, I., M. Igarashi, J. Hua, Y. Ju, S. Yomogida, K. Sakamoto. 2011. Recent aspects of
the anti-inflammatory actions of glucosamine. Carbohydr Polymer, 84: 825-830.
Ngo D.N., M.M. Kim, Z.J. Qian, W.K. Jung, S.H. Lee, S.K. Kim. 2010. Free radical
scavenging activities of low molecular weight chitin oligosaccharides lead to an
antioxidant effect in live cells. Journal of Food Biochemistry, 34: 161-177.
Nicholson, J., M. Wolmarans, G. Park. 2000. The role of albumin in critical illness. Brazilian
Journal of Anaesthesy, 85: 599-610.
Pangestuti, R., B. Ryu., S.W.A. Himaya., S.K. Kim. 2013. Optimization of hydrolysis
conditions, isolation, and identification of neuroprotective peptides derived from
seahorse Hippocampus trimaculatus. Amino Acid Journal, 45(2): 369-381.
Plaza, M., A. Cifuentes, E. Ibáñez. 2008. In the search of new functional food ingredients
from algae. Trends in Food Science and Technology, 19: 31-39.
Pomin, V.H., P.A.S. Mourão. 2008. Structure, biology, evolution, and medical importance of
sulfated fucans and galactans. Glycobiology, 18: 1016-1027.
Putri, B.A.A., Y. Yuliet, J. Jamaluddin. 2016. Analisis kadar albumin ikan sidat (Anguilla
marmorata dan Anguilla bicolor) dan uji aktivitas penyembuhan luka terbuka pada kelinci
(Oryctolagus cuniculus). GALENIKA Journal of Pharmacy, 2(2): 90-95.
Raafat, D., H.G. Sahl. 2009. Chitosan and its antimicrobial potential: a critical literature
survey. Microbial Biotechnology, 2: 186-201.
Raghuveer, C., R. Tandon. 2009. Consumption of functional foods and our health concerns.
Pakistan Journal of Physiology, 5: 76–83.
Rasmussen, R.S., M.T. Morrissey. 2007. Marine biotechnology for production of food
ingredients. Advance in Food Nutrition Research, 52: 237-292.
Rodríguez-Bernaldo de Quirós, A., C. Castro de Ron, J. López-Hernández, M. Lage-Yusty.
2004. Determination of folates in seaweeds by high-performance liquid
chromatography. Journal of Chromatography A, 1032: 135-139.
Rustad, T. 2003. Utilisation of marine by-products. EJEAFChe, 2: 458-463.
Shahidi, F., J.K.V. Arachchi, Y.-J. Jeon. 1999. Food applications of chitin and chitosans.
Trends Food Sci. Technology, 10: 37-51.
Shahidi, F. Y. Zhong. 2008. Biopeptides. Journal of AOAC International, 91: 914-931.
Siró, I., E. Kápolna, B. Kápolna, A. Lugasi. 2008. Functional food. Product development,
marketing and consumer acceptance-a review. Appetite, 51: 456-467.
Tahergorabi, R., S. Beamer, K.E. Matak, J. Jaczynski. 2013. Chemical properties of v-3
fortified gels made of protein isolate recovered with isoelectric
solubilisation/precipitation from whole fish. Food Chemistry, 139:777-785.
Tapiero, H., D.M. Townsend, K.D. Tew. 2004. The role of carotenoids in the prevention of
human pathologies. Biomed. Pharmacotherapy, 58: 100-110.
Wijesekara, I., S.K. Kim. 2010. Angiotension-i-converting enzyme (ace) inhibitors from
marine resources: Prospects in the pharmaceutical industry. Marine Drugs, 8: 10801093.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
280
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Zhu, C.F., G.Z. Li, H.B. Peng, F. Zhang, Y. Chen, Y. Li. 2010. Effect of marine collagen
peptides on markers of metabolic nuclear receptors in type 2 diabetic patients
with/without hypertension. Biomed. Environ. Science, 23: 113-120.
Received: 4 April 2017
Accepted: 19 November 2017
How to cite this paper:
Siahaan, E.A., R. Pengestuti. 2017. Pangan fungsional dan nutrasetikal dari laut: Prospek dan
tantangannya. Depik, 6(3): 273-281.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
281
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
DOI: 10.13170/depik.6.3.6874
REVIEW PAPER
Pangan fungsional dan nutrasetikal dari laut: Prospek dan tantangannya
Marine functional food and neutraceutical: Prospects and challenges
Evi Amelia Siahaan1, Ratih Pangestuti2*
1Balai
Bio Industri Laut-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Lombok Utara-NTB 83352,
Republik Indonesia; 2Pusat Penelitian Oseanografi-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Jl.
Pasir Putih 1 Ancol Timur Jakarta Utara 14430. * Email korespondensi : [email protected];
[email protected]
Abstract. The marine environment is a rich sources of natural bioactive compounds which are not used optimally. It
has been established that marine organisms contain a unique physicochemical characteristic that is very valuable to be
applied for food industry and pharmaceutical. Recently, numerous study have been shown that compounds extracted from
marine organisms possess various biological activities, including anticoagulant, anticancer and hypocholesterolemic.
Moreover, fish oil and marine bacteria have been claimed as a source of omega-3 while crustaceans and seaweeds
contained carotenoids and phenolic compounds. Based on a variety of biological activities of marine organisms, this review
focuses on the potential use of marine-derived compounds as functional food ingredients and nutraceutical including some
consideration of barriers for their application.
Keywords: Marine, Functional food, Neutraceutical, Prospect, Barrier
Abstrak. Laut menyimpan sumber bahan fungsional yang relatif belum dimanfaatkan secara optimal.
Karakteristik fisikokimianya yang kompleks dan tidak ditemukan pada biota terrestrial, menjadikan
bahan fungsional laut potensial untuk diaplikasikan dalam berbagai aspek seperti pengolahan makanan,
pengawetan, fortifikasi dan industri farmasi. Selain itu, banyak penelitian menunjukkan bahwa senyawa
yang diekstrak dari biota laut memiliki aktivitas biologis yang beragam. Sebagai contoh, peptida yang
diisolasi dari hidrolisat protein ikan serta fucans, galaktan dan alginat dari alga telah terbukti memiliki
aktifitas antikoagulan, antikanker dan hipokolesterolemik. Selain itu, minyak ikan dan bakteri laut
merupakan sumber yang asam lemak omega-3, sedangkan krustasea dan rumput laut mengandung
senyawa antioksidan seperti karotenoid dan senyawa fenolik. Berdasarkan beragam aktifitas bioaktif
yang terkandung pada bahan laut, review ini berfokus pada potensi senyawa laut sebagai bahan pangan
fungsional dan nutrasetikal sekaligus tantangan dalam pemanfaatannya.
Kata Kunci: Laut, Pangan fungsional, Nutrasetikal, Prospek, Tantangan
Pendahuluan
Konsep pangan fungsional dan nutrasetikal dapat didefinisikan sebagai pangan atau
komponen makanan yang berfungsi untuk meningkatkan kondisi ketahanan tubuh dan
mengurangi resiko terjangkitnya berbagai macam penyakit (Honkanen, 2009; Siro et al.,, 2008),
dengan kata lain, pangan fungsional merupakan substansi bioaktif dari bahan alami yang
difortifikasi ke dalam makanan sehingga makanan tersebut berpotensi untuk memberikan nilai
kesehatan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan produk makanan bernutrisi pada
umumnya.
Ketertarikan peneliti mengenai pangan fungsional dan nutrasetikal dan sumbersumber alam yang memiliki kandungan bioaktif saat ini semakin meningkat. Pada awalnya,
sebagian besar produk pangan fungsional yang dipasarkan berasal dari tumbuhan, namun saat
ini produk yang berasal dari organisme laut semakin diminati karena memiliki keistimewaan
yang tidak dapat dijumpai pada sumber alam dari darat (Chong et al., 2011). Organisme laut
dapat hidup dalam lingkungan yang beragam sehingga untuk bertahan dari suhu, nutrien,
salinitas dan tekanan yang ekstrim; organisme tersebut beradaptasi dengan mensintesa
senyawa bioaktif. Disamping itu, spesies laut yang meliputi sekitar setengah dari total
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
273
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
keanekaragaman hayati dunia, laut menawarkan sumber yang sangat besar dalam
menghasilkan senyawa bioaktif baru (Rasmussen et al., 2007; Plaza et al., 2008). Hingga saat
ini, lebih dari 10.000 senyawa bioaktif telah berhasil diisolasi dan diidentifikasi dari organisme
laut. Semakin banyak penelitian yang berkaitan dengan kandungan bioaktif biota laut
menunjukkan potensi laut sebagai sumber daya yang unik untuk menjadi bahan pangan
fungsional. Sejumlah produk pangan fungsional baru yang menjanjikan telah diperkenalkan
pada pasar pangan internasional.
Beberapa jenis senyawa bioaktif yang digunakan sebagai pangan fungsional dan
memiliki khasiat yang sangat baik bagi tubuh dipaparkan pada Gambar 1 dan Tabel 1 Lebih
lanjut Freitas et al. (2012) mengulas tentang kemajuan alat-alat bioteknologi yang digunakan
untuk memproduksi senyawa bioaktif dari laut, termasuk enzim, yang digunakan pada industri
makanan. Dengan begitu, senyawa bioaktif berfungsi sebagai nilai tambah penting pada
nutrasetikal, produk kesehatan alami dan bahan untuk pangan fungsional yang dapat
digunakan untuk meningkatkan kesehatan dan mengurangi resiko penyakit.
Omega-3 (asam lemak tak jenuh ganda atau polyunsaturated fatty acid yang biasa
disingkat dengan PUFA) yang bersumber dari laut atau sumber lainnya sebagian besar adalah
asam eikosapentanoat (EPA) dan asam dokosaheksanoat (DHA). Pada manusia, asam linolenat dapat dikonversi menjadi EPA dan DHA melalui tahap elongasi dan desaturasi.
Namun secara umum, seafood merupakan sumber utama PUFA. Kandungan asam
dokosapentanoat (DPA) pada minyak ikan relatif lebih kecil dibandingkan dengan EPA atau
DHA. Namun, peran DPA sama pentingnya dengan peran EPA atau DHA. Banyak fakta
membuktikan bahwa asam lemak omega-3 memberikan banyak manfaat pada kesehatan
manusia. Uji pada hewan dan uji in vitro mengindikasikan bahwa asam lemak omega-3
mempengaruhi profil lipid pada darah, kesehatan jantung, komposisi membrane lipid,
biosintesis eicosanoid, sistem koordinasi sel, dan ekspresi gen (Hoffmann et al., 2009).
Gambar 1. Organisme laut (contoh: ikan dan mikroalga) sebagai sumber DHA dan EPA yang
bermanfaat bagi menusia
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
274
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Tabel 1. Bahan pangan fungsional dari laut dan manfaatnya
Jenis bahan
Asam
lemak
omega-3
Senyawa bioaktif
EPA, DPA, DHA
Sumber
Ikan, mamalia laut, alga.
Kitin/Kitosan
Kitosan
dengan
berat
molekul rendah (BMR)/
kitin
BMR,
chitooligosaccharide (COS),
chitooligosaccharide berat
molekul tinggi (BMT),
heterochitosan/heterochito
oligosaccharide, sulphated
hetero-COS, glukosamin
Kerang/tiram, kepiting,
udang, lobster, krill dan
pen pada cumi-cumi
Protein
Hidrolisat protein, peptida
bioaktif, enzim
Ikan (salmon, bonito,
sardine, tuna, belut
conger),
krustase,
moluska, alga
Pigmen
Klorofil,
xantofil
Fenolik/karbohidr
at
Plorotanin,
glutathion,
alginat, karaginan, agar,
fukoidan,
fursellaran,
laminaran
Lobster,
kepiting,
salmon, kakap merah,
tuna, trout, kerang hijau,
cumi-cumi,
octopus,
herring atlantik, herring
pasifik, alga, sponges,
bintang laut, anemone
laut, bulu babi, koral
Mikroalga, makroalga
,
, ε-karoten,
Manfaat
Mencegah dan mengobati
penyakit jantung koroner,
hipertensi, diabetes, radang
sendi dan inflamasi, penyakit
autoimun, kanker, serta untuk
penting untuk pertumbuhan
dan perkembangan otak dan
retina
Zat
antimikroba,
antiinflamasi,
antioksidan,
antikarsinogenik, anti-nuklear,
pencegahan dan pengobatan
penyakit ginjal, pencegahan
diabetes tipe II, sebagai serat
makanan, sebagai makanan
penurun
berat
badan,
mengurangi jumlah kolesterol
jahat
Zat antioksidan, anti-inflmasi,
penghambat
ACE,
antikoagulan,
antitumor,
antibakteri,
antihipertensi,
opioid, imunomodulator, dan
antitrombotik
Anti-inflamasi,
antioksidan,
anti-kanker, mencegah penyakit
jantung
dan
penyakit
neurodegenerative,
imunomodulator
Anti-koagulan,
antioksidan,
melindungi
jantung,
antiinflamasi, anti-tumor, antidiabetes,
antibakteri,
mencegah beberapa penyakit
vaskular
Sumber : Grienke et al. (2014); Hoffmann et al. (2009); Raafat and Sahl, (2009); Zhang et al. (2012); Ngo et al.
(2010); Nagaoka et al. (2011).
Asam dokosahexanoat (DHA) merupakan jenis PUFA yang memiliki rantai panjang
yang paling melimpah pada jaringan otak dan retina mata. DHA terbentuk secara alami dalam
ASI dan menjadi bagian yang sangat esensial bagi perkembangan otak dan mata bayi
(Hoffmann et al., 2009). Penjualan minyak ikan yang mengandung asam lemak omega-3 (EPA
dan DHA) mengalami peningkatan penjualan 35-40% pada tahun 2005-2006. Selain terdapat
pada ikan dan mamalia laut, omega-3 juga banyak terkandung pada bebrapa jenis alga dan
fungi laut. Saat ini DHA yang dihasilkan dari mikroalga dan sumber lain telah banyak
dipasarkan. Ekstrak alga yang diperoleh seringnya mengandung satu jenis PUFA yang spesifik
dibandingkan campuran dari beberapa jenis PUFA. Hal ini membuat ekstrak alga menjadi
lebih bernilai dibandingkan dengan ekstrak ikan yang mengandung beberapa jenis PUFA
(Tahergorabi et al., 2013).
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
275
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Kitin, Kitosan, Chito-Ologosakarida dan Glukosamin
Kitin adalah kandungan yang tersebar luas pada polisakarida laut, dan merupakan
salah satu komponen utama pada cangkang krustase dan limbah kerang dengan struktur yang
mirip dengan selulosa, yang dibentuk dari n-asetil-glukosamin (Meyers et al., 2008).
Berdasarkan berat keringnya, udang, kepiting, lobster dan ikan karang mengandung kitin
berkisar antara 14 hingga 35%, sedangkan limbah cangkang kering krill antartika mengandung
sekitar 40% kitin kasar. Karena daya larut kitin sangat rendah sehingga menghambat sebagian
besar pemanfaatannya, maka ketika diisolasi, kitin dapat dideasetilasi untuk menghasilkan
kitosan, yakni polimer kationik besar dengan aplikasi komersial yang luas di industri makanan,
farmasi dan pengolahan limbah (Rasmussen et al., 2007). Dalam praktiknya, kitin digunakan
secara eksklusif sebagai bahan baku untuk memproduksi kitosan, oligosakarida, dan
glukosamin. Kitin, kitosan dan turunannya banyak diaplikasikan dalam bidang pangan,
termasuk pemanfaatannya sebagai material antimikroba, edible film, aditif, nutrasetikal dan
pemurni air (Shahidi et al., 1999).
Chito-oligosakarida merupakan salah satu jenis turunan dari kitosan yang dapat
dihasilkan secara kimia atau dengan hidrolisis enzim kitosan. Saat ini, oligosakarida telah
menarik banyak perhatian dalam hal aplikasinya yang luas dibidang farmasi dan kedokteran,
dikarenakan karakternya yang tidak beracun, daya larut tinggi dan efek fisiologi positif seperti
penghambat enzim ACE, antioksidan, antimikroba, antikanker, imunostimulan,
hipokolesterolemik, hipoglikemik, dan antikoagulan (Wijesekara et al., 2010).
Glukosamin terdapat pada jaringan ikat dan tulang rawan sebagai komponen
glikosaminoglikan. Glukosamin telah banyak digunakan untuk mengobati osteoarthritis,
penyakit sendi yang ditandai dengan degenarasi tulang rawan pada manusia (Nagaoka et al.,
2011).
Karotenoid dan Xantofil
Karotenoid memberikan warna kuning, oranye, dan merah pada kulit, cangkang, atau
eksoskeleton pada hewan laut. Karotenoid juga terdapat pada berbagai jenis alga. Salah satu
peran yang paling penting dari karotenoid adalah sebagai prekursor vitamin A pada hewan
(Matsumoto et al., 2010). Karotenoid bersifat larut dalam lemak dan terikat pada lipoprotein
yang berbeda. Efek biologis dari karotenoid berkaitan dengan karakteristik antioksidan yang
dimilikinya, yakni membentuk perlindungan untuk mencegah peroksidasi lipid, aterosklerosis,
oksidasi DNA, dan kanker (Raghuveer et al., 2009). Karotenoid telah diimplikasikan secara in
vitro dan in vivo untuk mencegah kanker, pada hewan uji dan manusia, sebagai makanan
fitonutrien yang memiliki aktivitas pencegah kanker pada paru-paru, usus besar, payudara dan
kanker prostat (Das et al., 2008; Liu et al., 2009; Tapiero et al., 2004).
Fukoxanthin merupakan karotenoid laut utama yang terdapat pada rumput laut
cokelat. Penelitian telah menunjukkan bahwa fukoxanthin dapat menyembuhkan resistensi
insulin dan menurunkan gula darah melalui sekresi sitokin dari jaringan adipose putih.
Fukoxanthin dan metabolismenya fukoxanthinol dan halocynthiaxanthi yang diisolasi dari
kelompok Tunikata, Halocynthia roretzi, ditemukan dapat menghambat pertumbuhan sel
leukemia pada manusia (HL-60), sel kanker payudara manusia (MCF-7), sel kanker usus besar
manusia (Caco-2) (Miyashita et al., 2011).
Protein, Peptides and Asam amino
Hidrolisat protein ikan dihasilkan dari limbah ikan yang dihidrolisis menggunakan
enzim dan merupakan pendekatan alternatif untuk mengkonversi limbah ikan menjadi produk
protein nabati. Hidrolisat protein memiliki keseimbangan asam amino, dimana jumlah
masing-masing asam amino esensial sesuai dengan kebutuhan tubuh, dan dapat dicerna
dengan baik, daya penyerapan cepat dan memiliki komponen peptida bioaktif tertentu (Elias et
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
276
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
al., 2008). Peptida bioaktif diisolasi dari berbagai hidrolisat protein ikan telah menunjukkan
banyak potensi bioaktivitas diantaranya antihipertensi, antitrombotik, antikoagulan,
imunomodulator, dan antioksidan (Shahidi dan Zhong, 2011). Beberapa protein laut yang
paling umum digunakan pada makanan adalah kolagen, gelatin, dan albumin, yang semuanya
dapat diekstrak dari ikan maupun limbah produk seafood. Kolagen dan gelatin merupakan
protein yang unik karena kaya akan asam amino non-polar (lebih dari 80%) seperti glisin,
alanine, valin, dan prolin. Kolagen adalah protein jaringan ikat yang terdapat pada kulit, tulang
rawan, ligamen. Gelatin adalah protein yang terbentuk dari hidrolisis parsial kolagen
(Rasmussen et al., 2007). Gelatin memiliki kemampuan membentuk gel yang unik dan
digunakan pada makanan yang berfungsi untuk memberi tekstur, mengikat air, dan penstabil
pada beberapa produk makanan (Rustad, 2003). Zhu et al. (2010) menyatakan bahwa kolagen
yang bersumber dari laut dapat mencegah diabetes dan hipertensi dengan cara mempengaruhi
tingkat molekul yang terlibat dalam pathogenesis diabetes dan hipertensi. Hasil penelitian
Huang et al. (2011) membuktikan bahwa polipetida dari ikan sebelah Pardachirus marmoratis
yang bersal dari laut merah dapat menghambat pertumbuhan sel fibrosarcoma pada manusia
(HT-1080) dengan induksi apoptosis. Penelitian terbaru menyatakan bahwa polipeptida dari
ascidian dan moluska menunjukkan potensi antitumor (Rodriguez-Bernaldo de Quiros et al.,
2004).
Fenolik dan Polisakarida dari Alga
Penelitian nutrasetikal dan bioaktif dari alga terus meningkat sejalan dengan
meningkatnya jumlah spesies alga yang dibudidayakan. Alga kaya akan iodin, phlorotannin,
glutathione, fukoxantin, dan karbohidrat seperti alginate. Polisakarida alga seperti alginate,
fukoidan, karaginan dan agar memiliki peranan yang sangat penting dalam dunia industri,
terutama pada industri makanan. Pengkonsumsian serat alga secara konsisten telah
membuktikan adanya efek yang menguntungkan bagi kesehatan (Wijesekara dan Kim, 2010).
Fukoidan adalah serangkaian polisakarida sulfat yang banyak terdapat pada dinding sel
makroalga cokelat. Fukoidan telah dinyatakan memiliki banyak sifat fisiologi dan biologi,
diantaranya antikoagulan, antiviral, antitrombotik, anti tumor, dan antioksidan serat memiliki
pengaruh pada sistem inflamatori dan imun tubuh (Pomin dan Mourao, 2008; Berteau dan
Mulloy, 2003). Penelitian terbaru tentang pengujian fukoidan secara in vivo dan in vitro
menunjukkan bahwa fukoidan dapat mencegah oseteoarthritis secara efektif, penyakit ginjal
dan hati, penyakit menular, perlindungan dari kerusakan radiasi dan pengobatan untuk
envenomasi ular (Fitton, 2009). Beberapa penelitian lainnya telah membuktikan polisakarida
(kitin dan fukoidan) dari alga memegang peranan penting dalam perlindungan sistem
kardiovaskular (Cha et al., 2010). Phlorotannin, kelompok terbesar dari polifenol alga cokelat.
Phlorotannin berfungsi sebagai antioksidan, anti-inflamatori, anti-alergi, anti tumor, anti
diabetes, antibakteri, menghambat enzim transkriptase pada HIV-1 dan aktivitas penghambat
protease serta kemoprevensi terhadap kelainan pembuluh darah.
Pangan Fungsional dan Nutraeutikal dari Laut Saat Ini, Prospek dan Tantangannya
Ketertarikan peneliti dunia tentang pangan fungiosnal dan nutrasetikal dari laut telah
memacu beberapa konferensi internasional, diantaranya adalah "Konferensi Bahan Kelautan"
yang diselenggarakan di Oslo, Norwegia pada bulan September 2010, dan "Konvensi Bisnis
Biomarine," yang diselenggarakan di Nantes/Saint-Nazaire, Prancis 2011. Pasar pangan
fungsional dan nutrasetikal dari laut akan terus tumbuh dan berkembang.
Pengembang dan pemasar nutrasetikal laut dan bioingredients harus fokus untuk
mengidentifikasi produk untuk pasar domestik atau global; menjelajahi sumber asli untuk
pasar domestik, membangun infrastruktur yang ada, dan memperluas ke pasar luar negeri;
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
277
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
mengamankan sumber daya yang berkelanjutan melalui budidaya dan kultur sel; dan
membangun metode skrining dan pendekatan nutrigenomik.
Pengembangan produk pangan fungsional dan nutrasetikal laut sangat ditentukan oleh
pasar dan memerlukan strategi pemasaran yang baik. Perhatian khusus harus diberikan untuk
jenis produk dan bentuk yang paling cocok dari produk tersebut dalam hal kompatibilitas,
stabilitas, penerimaan konsumen, dan preferensi daerah. Untuk berhasil di pasar, produk juga
memerlukan pembuktian ilmiah berbasis bukti klinis.
Saat ini, industri pangan fungsional dan nutrasetikal berbahan dasar laut semakin
berkembang pesat, namun demikian perkembangannya tidak luput dari beberapa hambatan.
Terbatasnya kesediaan bahan baku/organisme laut yang dibutuhkan untuk memproduksi
bioaktif target, contohnya kuda laut yang mengandung peptida neuroprotektif (Pangestuti et
al., 2013), minyak ikan sidat yang mengandung albumin (Putri et al., 2016), kedua organisme
ini, meskipun memiliki senyawa penting, namun belum dapat dimanfaatkan karena jumlahnya
terbatas. Keterbatasan jumlah ikan sidat ini dikarenakan belum tersedianya teknologi budidaya
yang tepat untuk beberapa organisme laut dengan kandungan senyawa penting. Untuk itu,
teknologi budidaya organisme penting dari laut harus terus dikembangkan, sehingga senyawa
bioaktif yang diekstrak dari organisme laut tersebut dapat diproduksi dengan skala bessar,
sehingga pemanfaatannya optimal. Faktor lain yang menjadi hambatan adalah kurangnya
penerimaan masyarakat akan produk pangan fungsional. Hal ini dikarenakan kurangnya
pendekatan pada masyarakat untuk memperkenalkan manfaat dari produk pangan fungsional
maupun nutrasetikal dan masih kurangnya diversifikasi produk pangan fungsional yang
menarik, baik dari segi rasa maupun betuk. Maka dari itu, inovasi teknologi melalui
diversifikasi pangan fungsional dan nutrasetikal berbahan dasar laut perlu terus di galakkan,
guna tercapainya keberhasilan dalam pemanfaatan organisme laut sebagai bahan baku pangan
fungsional dan nutrasetikal.
Kesimpulan
Laut beserta isinya menyediakan kekayaan bioaktif dan nutrasetikal. Produk makanan,
suplemen atau produk kesehatan yang mengandung bioaktif yang bersumber dari laut
diekspektasikan dapat mengusai pasar karena banyaknya keuntungan kesehatan yang
diberikan. Diantara keseluruhan bioaktif laut yang tersedia, asam lemak omega-3 paling efektif
dalam memulihkan maupun mempertahankan kesehatan, maka penambahan omega-3 pada
makanan atau produk khusus telah menjadi pusat perhatian pada dunia penelitian. Saat ini,
banyak penelitian yang fokus pada alga dan kandungan nutrasetikalnya yang memberikan
banyak keuntungan pada kesehatan, yang sebagian besar adalah asam lemak omega-3,
antioksidan, dan bioaktif lainnya. Hingga saat ini, hanya sedikit bioaktif yang telah
teridentifikasi dari senyawa isolat laut dan dibutuhkan riset lanjutan untuk menemukan
metode aplikasi bioaktif untuk kesehatan manusia.
Kesimpulannya, bioaktif laut sangat berpotensi untuk dikembangkan sebagai pangan
fungsional. Pertama, karena sumbernya yang melimpah, sehingga dapat menjamin
ketersediaan dari bioaktif yang dibutuhkan. Kedua, karena bioaktif laut terbentuk secara alami
dan ekstraksinya tidak membutuhkan biaya besar. Dan yang terakhir yang tidak kalah
pentingnya adalah sifat biologi yang dimiliki oleh bioaktif laut yang dapat menghambat
berbagai jenis patogen dan penyakit. Sehingga penelitian dan pegembangan pangan fungsional
dari laut harus terus dilakukan secara konsisten untuk prospek kesehatan masa depan.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
278
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Daftar Pustaka
Bottegoni, C., R.A. Muzzarelli, F. Giovannini, A. Busilacchi, A. Gigante. 2014. Oral
chondroprotection with nutraceuticals made of chondroitin sulphate plus glucosamine
sulphate in osteoarthritis. Carbohydr Polymers, 109: 126-138.
Berteau, O., B. Mulloy. 2003. Sulfated fucans, fresh perspectives: Structures, functions, and
biological properties of sulfated fucans and an overview of enzymes active towards
this class of polysaccharide. Glycobiology, 13: 29-40.
Cha, K.H., H.J. Lee, S.Y. Koo, D.G. Song, D.U. Lee, C.H. Pan. 2010. Optimization of
pressurized liquid extraction of carotenoids and chlorophylls from chlorella vulgaris.
Journal of Agriculture and Food Chemistry, 58: 793–797.
Cha, K.H., S.W. Kang, C.Y. Kim, B.H. Um, Y.R. Na, C.H. Pan. 2010. Effect of pressurized
liquids on extraction of antioxidants from chlorella vulgaris. Journal of Agriculture
and Food Chemistry, 58: 4756-4761.
Cha, K.H., S.Y. Koo, D.U. Lee. 2008. Antiproliferative effects of carotenoids extracted from
chlorella ellipsoidea and chlorella vulgaris on human colon cancer cells. Journal of
Agriculture and Food Chemistry, 56: 10521-10526
Dawczynski, C., R. Schubert, G. Jahreis. 2007. Amino acids, fatty acids, and dietary fibre in
edible seaweed products. Food Chemistry, 103: 891-899.
Das, S.K., T. Hashimoto, K. Kanazawa. 2008. Growth inhibition of human hepatic
carcinoma hepg2 cells by fucoxanthin is associated with down-regulation of cyclind.
Biochimica et Biophysica Acta, 1780: 743-749.
Elias, R.J, S.S. Kellerby, E.A. Decker. 2008. Antioxidant activity of proteins and peptides.
Critical Review in Food Science and Nutrition, 48: 430-441.
Fitton, J.H. 2011. Therapies from fucoidan; multifunctional marine polymers. Marine Drugs,
9: 1731-1760.
Freitas, A.C., D. Rodrigues, T.A. Rocha-Santos, A.M. Gomes, A.C. Duarte. 2012. Marine
biotechnology advances towards applications in new functional foods. Biotechnology
Advance, 30: 1506-1515.
Gómez-Ordóñez, E., A. Jiménez-Escrig, P. Rupérez. 2010. Dietary fibre and physicochemical
properties of several edible seaweeds from the northwestern spanish coast. Food
Research International, 43: 2289-2294.
Grienke U., J. Silke, D. Tasdemir. 2014. Bioactive compounds from marine mussels and their
effects on human health. Food Chemistry, 142: 48-60.
Honkanen, P. 2009. Consumer acceptance of (marine) functional food. Marine Functional
Food, 1(1): 141–154
Hoffmann, D.R., J.A. Boettcher, D.A. Diersen-Schade. 2009. Toward optimizing vision and
cognition in term infants by dietary docosahexaenoic acid and arachidonic acid
supplementation: a review of randomized controlled trials. Prostaglandins Leukot
Essent Fatty Acids, 81: 151-158.
Huang, T.C., J.F. Lee, J.Y. Chen. 2011. Pardaxin, an antimicrobial peptide, triggers caspasedependent and ROS-mediated apoptosis in HT-1080 cells. Marine Drugs, 9: 19952009.
Liu, C.-L., Y.-S. Huang, M. Hosokawa, K. Miyashita, M.-L. Hu. 2009. Inhibition of
proliferation of a hepatoma cell line by fucoxanthin in relation to cell cycle arrest and
enhanced gap junctional intercellular communication. Chemistry and Biological
Interaction, 182: 165-172.
MacArtain, P., C.I.R. Gill, M. Brooks, R. Campbell, I.R. Rowland. 2007. Nutritional value of
edible seaweeds. Nutrition Reviews, 65: 535–543.
Matsumoto, M., M. Hosokawa, N. Matsukawa, M. Hagio, A. Shinoki, M. Nishimukai, H.
Hara. 2010. Suppressive effects of the marine carotenoids, fucoxanthin and
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
279
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
fucoxanthinol on triglyceride absorption in lymph duct-cannulated rats. European
Journal of Nutrion, 49: 243-249.
Meyers, M.A., P.-Y. Chen, A.Y.-M. Lin, Y. Seki. 2008. Biological materials: Structure and
mechanical properties. Progres in Materials Science, 53: 1-206.
Miyashita, K., S. Nishikawa, F. Beppu, T. Tsukui, M. Abe, M. Hosokawa. 2011. The allenic
carotenoid fucoxanthin, a novel marine nutraceutical from brown seaweeds. Journal
of Science and Food Agriculture, 91: 1166-1174.
Miyashita, K. 2013. Anti-obesity therapy by food component: unique activity of marine
carotenoid, fucoxanthin. Obesity and Control Therapies, 1:4.
Nagaoka, I., M. Igarashi, J. Hua, Y. Ju, S. Yomogida, K. Sakamoto. 2011. Recent aspects of
the anti-inflammatory actions of glucosamine. Carbohydr Polymer, 84: 825-830.
Ngo D.N., M.M. Kim, Z.J. Qian, W.K. Jung, S.H. Lee, S.K. Kim. 2010. Free radical
scavenging activities of low molecular weight chitin oligosaccharides lead to an
antioxidant effect in live cells. Journal of Food Biochemistry, 34: 161-177.
Nicholson, J., M. Wolmarans, G. Park. 2000. The role of albumin in critical illness. Brazilian
Journal of Anaesthesy, 85: 599-610.
Pangestuti, R., B. Ryu., S.W.A. Himaya., S.K. Kim. 2013. Optimization of hydrolysis
conditions, isolation, and identification of neuroprotective peptides derived from
seahorse Hippocampus trimaculatus. Amino Acid Journal, 45(2): 369-381.
Plaza, M., A. Cifuentes, E. Ibáñez. 2008. In the search of new functional food ingredients
from algae. Trends in Food Science and Technology, 19: 31-39.
Pomin, V.H., P.A.S. Mourão. 2008. Structure, biology, evolution, and medical importance of
sulfated fucans and galactans. Glycobiology, 18: 1016-1027.
Putri, B.A.A., Y. Yuliet, J. Jamaluddin. 2016. Analisis kadar albumin ikan sidat (Anguilla
marmorata dan Anguilla bicolor) dan uji aktivitas penyembuhan luka terbuka pada kelinci
(Oryctolagus cuniculus). GALENIKA Journal of Pharmacy, 2(2): 90-95.
Raafat, D., H.G. Sahl. 2009. Chitosan and its antimicrobial potential: a critical literature
survey. Microbial Biotechnology, 2: 186-201.
Raghuveer, C., R. Tandon. 2009. Consumption of functional foods and our health concerns.
Pakistan Journal of Physiology, 5: 76–83.
Rasmussen, R.S., M.T. Morrissey. 2007. Marine biotechnology for production of food
ingredients. Advance in Food Nutrition Research, 52: 237-292.
Rodríguez-Bernaldo de Quirós, A., C. Castro de Ron, J. López-Hernández, M. Lage-Yusty.
2004. Determination of folates in seaweeds by high-performance liquid
chromatography. Journal of Chromatography A, 1032: 135-139.
Rustad, T. 2003. Utilisation of marine by-products. EJEAFChe, 2: 458-463.
Shahidi, F., J.K.V. Arachchi, Y.-J. Jeon. 1999. Food applications of chitin and chitosans.
Trends Food Sci. Technology, 10: 37-51.
Shahidi, F. Y. Zhong. 2008. Biopeptides. Journal of AOAC International, 91: 914-931.
Siró, I., E. Kápolna, B. Kápolna, A. Lugasi. 2008. Functional food. Product development,
marketing and consumer acceptance-a review. Appetite, 51: 456-467.
Tahergorabi, R., S. Beamer, K.E. Matak, J. Jaczynski. 2013. Chemical properties of v-3
fortified gels made of protein isolate recovered with isoelectric
solubilisation/precipitation from whole fish. Food Chemistry, 139:777-785.
Tapiero, H., D.M. Townsend, K.D. Tew. 2004. The role of carotenoids in the prevention of
human pathologies. Biomed. Pharmacotherapy, 58: 100-110.
Wijesekara, I., S.K. Kim. 2010. Angiotension-i-converting enzyme (ace) inhibitors from
marine resources: Prospects in the pharmaceutical industry. Marine Drugs, 8: 10801093.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
280
Depik
Jurnal Ilmu-Ilmu Perairan, Pesisir dan Perikanan
p-ISSN: 2089-7790, e-ISSN: 2502-6194 http://jurnal.unsyiah.ac.id/depik
Zhu, C.F., G.Z. Li, H.B. Peng, F. Zhang, Y. Chen, Y. Li. 2010. Effect of marine collagen
peptides on markers of metabolic nuclear receptors in type 2 diabetic patients
with/without hypertension. Biomed. Environ. Science, 23: 113-120.
Received: 4 April 2017
Accepted: 19 November 2017
How to cite this paper:
Siahaan, E.A., R. Pengestuti. 2017. Pangan fungsional dan nutrasetikal dari laut: Prospek dan
tantangannya. Depik, 6(3): 273-281.
Siahaan dan Pangestuti, (2017)
Volume 6, Number 3, Page 273-281, December 2017
281